Физические основы метода
Датчиком магнитной восприимчивости в скважинной аппаратуре служит катушка индуктивности, намотанная на ферритовом стержне длиной 10-12 см. Индуктивное сопротивление катушки зависит от электромагнитных свойств среды, в которой она находится. Для измерения изменений индуктивного сопротивления катушки ее включают в мост переменного тока (мост Максвелла) или в схему LC-генератора, выходная частота которого зависит от индуктивности датчика, то есть от магнитной восприимчивости окружающей среды.
Конструкция датчика аппаратуры кмв. Интерпретация результатов кмв
С помощью КМВ (каротажа магнитной восприимчивости) решаются такие задачи, как литологическое расчленение разрезов скважин, определение контактов и мощностей интервалов с повышенными магнитными свойствами, определение истинной величины магнитной восприимчивости пород и руд, определение процентного содержания железа в рудах.
Литологическое расчленение разрезов по данным КМВ основано на различном содержании магнитных минералов (в основном, магнетита) в разных горных породах. Из изверженных пород минимальными значениями магнитной восприимчивости характеризуются породы кислого состава - граниты, сиениты и другие; повышенными - породы основного и ультраосновного состава; из осадочных пород наибольшими значениями отличаются глины.
Определение границ интервалов с повышенными магнитными свойствами выполняется по правилу полумаксимума аномалии, так как расчеты и измерения на моделях показывают, что аномалии на кривых магнитной восприимчивости имеют простую форму, симметричную относительно середины интервала.
|
Горная порода |
Магнитная
восприимчивость,
|
|
Гранит |
5-100 |
|
Габбро |
150-600 |
|
Перидотит |
380-1500 |
|
Известняк |
0-5 |
|
Песчаник |
0-100 |
|
Глина |
0-500 |
|
Мрамор |
0-5 |
|
Сланцы |
5-500 |
|
Магнетитовая руда |
75000-150000 |
Аномалии кмв над пластами различной мощности с повышенной магнитной восприимчивостью.
Если мощность пласта h меньше длины l датчика χ (магнитной восприимчивости), то ширина аномалии перестает зависеть от h и становится равной l в середине аномалии появляется небольшое понижение, а ее максимум не достигает того значения, которое он мог бы иметь при большей мощности пласта.
Истинная магнитная восприимчивость пород и руд должна определяться для количественной интерпретации данных полевой магнитометрии. Величину Кист находят по результатам градуировки скважинных каппаметров, для чего изготавливают набор специальных эталонов, каждый из которых представляет собой картонный или пластмассовый барабан с цилиндрическим отверстием вдоль оси. Внешний диаметр барабанов должен, по крайней мере, вдвое превышать длину датчика χ, а диаметр центрального отверстия должен быть равен диаметру исследуемых буровых скважин. Высота барабанов должна быть в 4-5 раз больше длины датчика. Барабаны заполняют смесью скульптурного гипса или цемента с измельченным магнетитом.
Магнитную восприимчивость каждого эталона определяют с помощью контактного (лабораторного) каппаметра. При градуировке скважинный снаряд помещают внутрь отверстия барабана так, чтобы датчик располагался в середине отверстия по высоте и был прижат к его стенке. На каждый измерительный диапазон скважинного каппаметра должно быть изготовлено 3-4 эталона с различной магнитной восприимчивостью.
